專利名稱：：用于造紙的毛布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于造紙的毛布(felt)(在下文中稱為"毛布")，其使用在造紙機(jī)中。
背景技術(shù)：
：造紙機(jī)通常具有三個(gè)區(qū)域，即，形成區(qū)域、擠壓區(qū)域和烘干區(qū)域，用于在造紙工藝的過(guò)程中將水從網(wǎng)狀材料中脫去。在每個(gè)區(qū)域，連續(xù)地將水從濕紙幅(paperweb)脫去。每個(gè)區(qū)域采用具有脫水能力的造紙工具。擠壓區(qū)域采用毛布作為這種造紙工具，其沿經(jīng)向方向(MD)運(yùn)行。特別地，擠壓區(qū)域包括增壓機(jī)，用于在毛布和濕紙幅行經(jīng)增壓機(jī)時(shí)將水從濕紙幅轉(zhuǎn)移到毛布以使?jié)窦埛撍?。增壓機(jī)通常包括一對(duì)擠壓輥?zhàn)踊蛘甙ㄔ鰤狠佔(zhàn)雍脱a(bǔ)充地構(gòu)形成該增壓輥?zhàn)拥膱A周表面的底托(shoe)。毛布的結(jié)構(gòu)將參考圖1描述于下文。圖1為顯示根據(jù)
背景技術(shù)：
的用于造紙的毛布100的一般結(jié)構(gòu)配置的橫截面視圖。用于造紙的毛布100包括基部20、堆積在基部20上的正側(cè)棉絮纖維31以及堆積在基部20上的反側(cè)棉絮纖維32。棉絮纖維31、32通過(guò)針刺法或類似方法而植入基部20。基部20通常包括由經(jīng)紗21和緯紗22通過(guò)編織而制成的機(jī)織織物。毛布具有多個(gè)基本功能，包括將水?dāng)D出濕紙幅的水?dāng)D出功能、提高濕紙幅的光滑度的光滑功能以及供給濕紙幅的濕紙幅供給功能。在這些毛布的功能中，將水?dāng)D出濕紙幅的功能(水?dāng)D出功能)被認(rèn)為是重要的。根據(jù)將水?dāng)D出濕紙幅的功能，當(dāng)濕紙幅和毛布行經(jīng)一對(duì)擠壓輥?zhàn)又g時(shí)，在壓力下將水從濕紙幅轉(zhuǎn)移到毛布。在毛布中所轉(zhuǎn)移的水在壓力下從毛布的反側(cè)流出或者通過(guò)造紙機(jī)的吸水箱從毛布抽出。因此，重要的是，毛布應(yīng)當(dāng)具有保持的能力，以在受壓時(shí)壓縮并且在解壓時(shí)恢復(fù)，并且還應(yīng)當(dāng)對(duì)于水是可滲透的。在造紙技術(shù)中，近來(lái)的趨勢(shì)趨向用于提高生產(chǎn)率的高速造紙機(jī)，以及趨向具有能夠較高地增壓的輥?zhàn)踊虻淄械臄D壓區(qū)域。因此，在擠壓區(qū)域中的毛布趨向于在高壓下變平，并且趨向于降低其水滲透性和其壓縮和恢復(fù)的能力。從而，毛布的水?dāng)D出能力極大地降低。上述問(wèn)題的一個(gè)解決方法是在毛布的纖維層中包含高聚合物彈性材料。例如，已知的毛布由滲入乳液樹(shù)脂并且具有經(jīng)加工的濕紙幅側(cè)的纖維制成(參見(jiàn)美國(guó)專利第4500588號(hào))。特別地，已知的毛布在基部層的表面上具有棉絮纖維層，其滲入了乳液樹(shù)脂。棉絮纖維層具有濕紙幅側(cè)表面，其被壓制為密實(shí)的并且為皮革狀的表面。在此方式中，產(chǎn)生了隔層，或者在基部層的表面上的粗糙纖維層被滲入乳液樹(shù)脂。隔層(非編織層)設(shè)置在粗糙纖維層上，且精細(xì)纖維層設(shè)置在隔層(非編織層)上。隔層防止乳液樹(shù)脂滲入到毛布的濕紙幅側(cè)表面。從而，防止毛布再次變潮，并且還防止毛布鼓風(fēng)，以提高造紙速率。包含在高聚合物彈性材料中的纖維層在開(kāi)始的使用階段較少吸水。因此，包含在高聚合物彈性材料中的毛布在其第一次安裝在造紙機(jī)中是具有驅(qū)水的強(qiáng)烈趨向。即使毛布在開(kāi)始使用時(shí)水噴頭在毛布上噴灑，也不會(huì)有充足的水滲入毛布。從而，在某個(gè)時(shí)段內(nèi)造紙機(jī)需要在低速率下運(yùn)轉(zhuǎn)，直到毛布變?yōu)槌浞值匚?。專利文獻(xiàn)美國(guó)專利第4500588號(hào)本發(fā)明致力于解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于造紙的毛布，該毛布包括棉絮纖維，其包含在高聚合物彈性材料中并與其整體結(jié)合，形成棉絮纖維層，因?yàn)楦呔酆衔飶椥圆牧显陂_(kāi)始的使用階段具有很高的吸水性，所以在將毛布安裝在造紙機(jī)之后而立即使用的開(kāi)始階段，該棉絮纖維層就允許足夠的水滲入毛布。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于造紙的毛布，該毛布具有在從毛布的開(kāi)始使用階段的較長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)保持壓縮和恢復(fù)的能力，并且該毛布維持水?dāng)D出功能、濕紙幅的光滑功能以及濕紙幅的供給功能，直到毛布的使用周期結(jié)束。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的用于造紙的毛布包括基部和棉絮纖維層。所述棉絮纖維層包括棉絮纖維，該棉絮纖維包含在高聚合物彈性材料中并與其整體結(jié)合。包含在高聚合物彈性材料中的棉絮纖維層包括l-甲基-2-吡略焼酉同(1-methyl-2-pyrrolidone)。優(yōu)選地，高聚合物彈性材料包括乳液樹(shù)脂，該乳液樹(shù)脂包括聚氨酯乳液(urethaneemulsion)、醋酸乙烯酯乳液、丁苯乳液和丙烯酸乳液的一個(gè)或多個(gè)。優(yōu)選地，棉絮纖維包含20g/n^至150g/n^的高聚合物彈性材料。優(yōu)選地，包含在高聚合物彈性材料中的棉絮纖維層包括5g/n^至100g/m2的l-甲基-2-吡咯垸酮。根據(jù)本發(fā)明，用于造紙的毛布的棉絮纖維包含高聚合物彈性材料并與其整體結(jié)合，形成棉絮纖維層。因此，即使毛布在擠壓的壓力下反復(fù)壓縮，毛布在高聚合物彈性材料的抗壓效應(yīng)的基礎(chǔ)上也顯示了卓越的保持壓縮和恢復(fù)的能力。圖1為顯示根據(jù)
背景技術(shù)：
的用于造紙的毛布的一般結(jié)構(gòu)配置的橫截面圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于造紙的毛布的一般結(jié)構(gòu)配置的橫截面圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于造紙的毛布的一般結(jié)構(gòu)配置的橫截面圖4為根據(jù)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置的示意圖。具體實(shí)施例方式下面將描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于造紙的毛布。本發(fā)明不限制于該實(shí)施方式。圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于造紙的毛布的沿著緯向方向(CMD方向毛布的橫向方向)而呈現(xiàn)的橫截面圖。如圖2所示，用于造紙的毛布10包括基部20和通過(guò)針剌法而整體纏繞的棉絮纖維層，且毛布10沿經(jīng)向(MD方向)方向而運(yùn)行?；?0通常包括機(jī)織纖維，其由經(jīng)紗21和緯紗22在織機(jī)上制成。經(jīng)紗21和煒紗22包括單絲和多絲的尼龍、聚酯、烯烴或類似物。機(jī)織纖維為單股結(jié)構(gòu)或多股結(jié)構(gòu)，例如雙股結(jié)構(gòu)或三股結(jié)構(gòu)。可選地，基部20可以包括由通過(guò)粘合劑結(jié)合在一起而無(wú)需機(jī)織的經(jīng)紗和諱紗制成的基部，或者可以包括形式為非機(jī)織纖維、薄膜或模制樹(shù)脂而不是機(jī)織纖維的基部。毛布10中的棉絮纖維包含在高聚合物彈性材料50中并與其整體結(jié)合，從而形成棉絮纖維層。包含在高聚合物彈性材料50中的該棉絮纖維層包括吸水的l-甲基-2-吡咯垸酮。即使毛布10在擠壓的壓力下反復(fù)壓縮，高聚合物彈性材料50也顯示抗壓效應(yīng)。因此，毛布10具有卓越的保持壓縮和恢復(fù)的能力。棉絮纖維包括人造短纖維41。棉絮纖維包括堆積為網(wǎng)狀的諸如尼龍纖維的短的合成纖維或諸如羊毛纖維的短的天然纖維。棉絮纖維可以包括不同厚度和材料的混合纖維。棉絮纖維包括接近于濕紙幅而定位的正側(cè)棉絮纖維31和接近于造紙機(jī)的擠壓輥?zhàn)踊虻淄卸ㄎ坏姆磦?cè)棉絮纖維32。正側(cè)棉絮纖維31由最外層棉絮纖維311和內(nèi)層棉絮纖維312形成。棉絮纖維可以只包括正側(cè)棉絮纖維31。最外層的棉絮纖維311應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地包括細(xì)纖維以使毛布10的表面密實(shí)和光滑。里層的棉絮纖維312和反側(cè)棉絮纖維32可以包括粗纖維以提高水的滲透性。圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于造紙的毛布10a的橫截面圖。在圖3所示的毛布10a中，包括人造短纖維41的棉絮纖維(正側(cè)棉絮纖維31和反側(cè)棉絮纖維32的一個(gè)或者兩個(gè))包含在高聚合物彈性材料50中并與其整體結(jié)合，從而形成棉絮纖維層。包含在高聚合物彈性材料50中的該棉絮纖維層包括吸水的1-甲基-2-吡咯垸酮(未顯示)。特別地，棉絮纖維層(棉絮纖維和高聚合物彈性材料50)滲透有吸水的l-甲基-2-吡咯烷酮，共同形成棉絮纖維層。對(duì)于顯示在圖2和3中的毛布10、10a，棉絮纖維包含在高聚合物彈性材料50中并與其整體結(jié)合，從而形成棉絮纖維層。即使毛布10、10a在擠壓的壓力下反復(fù)壓縮，棉絮纖維層中的彈性變形的高聚合物彈性材料50也顯示抗壓效應(yīng)。因此，棉絮纖維層中的孔隙保持不被壓垮。從而，不會(huì)降低毛布10、10a的水滲透性和其壓縮和恢復(fù)的能力。包含在高聚合物彈性材料50中的棉絮纖維層滲透并包括有吸水的l-甲基-2-吡咯烷酮。因此，從將毛布10、10a安裝在造紙機(jī)之后而立即使用的開(kāi)始階段，足夠的水就滲入毛布IO、10a。毛布10、10a具有在從開(kāi)始使用階段的較長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)的壓縮和恢復(fù)的保持能力。毛布10、10a維持水?dāng)D出功能、濕紙幅的光滑功能以及濕紙幅的供給功能，直到毛布IO、10a的使用周期結(jié)束。如果棉絮纖維未包含在高聚合物彈性材料50中，那么毛布在反復(fù)壓縮時(shí)會(huì)極大地變形。從而，毛布不能保持水?dāng)D出功能、濕紙幅的光滑功能以及濕紙幅的供給功能。如果包含在高聚合物彈性材料50中的棉絮纖維層未包括吸水的1-甲基-2-吡咯垸酮，那么該棉絮纖維層在毛布使用的開(kāi)始階段會(huì)很少吸水。因而，從將毛布安裝在造紙機(jī)之后而立即使用的開(kāi)始階段，水難以滲入毛布。直到該毛布帶有水而足夠濕，需要較長(zhǎng)的時(shí)間周期。在此期間，造紙機(jī)需要在低速率下運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的毛布10、10a中的高聚合物彈性材料50包括乳液樹(shù)脂，該乳液樹(shù)脂包括聚氨酯乳液、醋酸乙烯酯乳液、丁苯乳液和丙烯酸乳液的一個(gè)或多個(gè)。當(dāng)乳液樹(shù)脂中的水蒸發(fā)掉時(shí)，高聚合物彈性材料50的固體物質(zhì)可包含棉絮纖維。為了穩(wěn)定該乳液樹(shù)脂，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地將表面活性劑或者粘度調(diào)節(jié)劑加入到該乳液樹(shù)脂中。如果將表面活性劑加入到該乳液樹(shù)脂中用于穩(wěn)定該乳液樹(shù)脂，包含在高聚合物彈性材料50中的棉絮纖維層是不吸水的。原因是從將毛布10、10a安裝在造紙機(jī)之后而緊接著的開(kāi)始階段，沒(méi)有足夠的水滲入毛布10、10a，而與表面活性劑的種類(基于表示其吸水程度的HLB7的種類)和表面活性劑的數(shù)量無(wú)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明，由于吸水的l-甲基-2-吡咯垸酮的分子量和粘性遠(yuǎn)低于表面活性劑，它產(chǎn)生了相當(dāng)大的能量以使得水滲入毛布10、10a。棉絮纖維應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地包含20g/cn^至150g/cn^的高聚合物彈性材料50。原因如下如果高聚合物彈性材料50的數(shù)量小于上述范圍(20g/cn^至150g/cm2)，那么毛布10、10a不能保持其壓縮和恢復(fù)的能力。從而，毛布10、10a不能保持水?dāng)D出功能、濕紙幅的光滑功能以及濕紙幅的供給功能。如果高聚合物彈性材料50的數(shù)量大于上述范圍，那么毛布的水滲透性降低，反過(guò)來(lái)影響其水?dāng)D出功能。優(yōu)選地，包含在高聚合物彈性材料50中的棉絮纖維層應(yīng)當(dāng)包括5g/i^至100g/m2的吸水的l-甲基-2-吡咯烷酮。原因如下如果吸水的l-甲基-2-吡咯烷酮的數(shù)量小于上述范圍(5g/m、至100g/m2)，水不能滲入毛布，且直到該毛布帶有水而足夠濕，需要較長(zhǎng)的時(shí)間周期。如果吸水的l-甲基-2-吡咯垸酮的數(shù)量大于上述范圍，高聚合物彈性材料50的性質(zhì)會(huì)改變。從而，與其中包含棉絮纖維的高聚合物彈性材料50的結(jié)合力降低，使得毛布不能保持壓縮和恢復(fù)的能力。對(duì)于毛布10、10a，棉絮纖維包含高聚合物彈性材料50并與其整體結(jié)合。根據(jù)當(dāng)前設(shè)計(jì)，棉絮纖維通過(guò)針刺法植入基部20，從而形成布。其后，毛布包覆有乳液樹(shù)脂的水稀釋溶液，且變干為整體結(jié)構(gòu)。兩個(gè)工藝可用于將吸水的l-甲基-2-吡咯垸酮包括在包含于高聚合物彈性材料50中的棉絮纖維層中。根據(jù)一個(gè)工藝，將給定量的l-甲基-2-吡咯垸酮與乳液樹(shù)脂的水稀釋溶液混合。根據(jù)另一工藝，毛布包覆有乳液樹(shù)脂的水稀釋溶液，然后包覆有給定量的l-甲基-2-吡咯烷酮。實(shí)例進(jìn)行下面的試驗(yàn)是為了確認(rèn)根據(jù)本發(fā)明的用于造紙的毛布的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于在通常條件下的試驗(yàn)，根據(jù)發(fā)明的實(shí)例1至6和對(duì)比實(shí)例1至3的所有毛布具有如下的基本配置基部(雙絞尼龍單絲的平織物)基本重量為750g/m2;8.棉絮纖維[尼龍6的短纖維(17分特的人造短纖維)]:對(duì)于基部的正側(cè)棉絮纖維的基本重量為500g/m2，對(duì)于基部的反側(cè)棉絮纖維的基本重量為250g/m2;以及毛布的總基本重量l，500g/m2。首先，將反棉絮纖維和正側(cè)棉絮纖維堆積在基部上，并通過(guò)針刺法與其互相纏繞，產(chǎn)生毛布。之后，毛布的表面層包覆有通過(guò)混合高聚合物彈性材料和l-甲基-2-吡咯烷酮而制備的水稀釋溶液，如表1所示。毛布在105'C干燥。以此方式，完成根據(jù)發(fā)明的實(shí)例1至6和對(duì)比實(shí)例1至3的毛布。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>聚氨酯乳液"SUPERFLEX"，由DAI-ICHIKOGYOSEIYAKU有限公司生產(chǎn)圖4所示的試驗(yàn)裝置帶有一對(duì)擠壓輥?zhàn)覲，用于造紙的毛布F行進(jìn)于該對(duì)擠壓輥?zhàn)覲之間。毛布F保持在恒定的張緊力之下。當(dāng)毛布F被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)該對(duì)擠壓輥?zhàn)覲而反復(fù)擠壓毛布F。圖4所示的試驗(yàn)裝置用于對(duì)比根據(jù)發(fā)明的實(shí)例和對(duì)比實(shí)例的毛布的壓縮和恢復(fù)能力，以及它們保持那些能力的能力，以及直到水滲入毛布所消耗的時(shí)間。試驗(yàn)裝置在如下條件下運(yùn)轉(zhuǎn)毛布在100kg/cm的壓力下受到擠壓，并且以1,000m/min的速度而連續(xù)驅(qū)動(dòng)120小時(shí)。在此試驗(yàn)裝置中，毛布F受到該對(duì)擠壓輥?zhàn)覲的擠壓。擠壓壓力[kg/cm]為沿受到該對(duì)擠壓輥?zhàn)覲擠壓的被夾區(qū)域的橫向方向(CMD方向)的每lcm的線性壓力。次數(shù)為試驗(yàn)開(kāi)始后立即測(cè)得的數(shù)值和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)得的數(shù)值。毛布F的厚度(增壓厚度)在浸入水中1小時(shí)的毛布F受到恒定壓力(30kg/cm)下的擠壓時(shí)確定。壓縮比和恢復(fù)比根據(jù)以下方程從增壓厚度計(jì)算得到壓縮比(％)=100x(增壓前厚度-增壓厚度)/(增壓前厚度)恢復(fù)比(％)=100x(減壓后厚度-增壓厚度)/(增壓厚度)將毛布F安裝于圖4所示的試驗(yàn)裝置中，且將水噴頭W應(yīng)用于毛布F的表面。測(cè)量直到水均勻地滲入整個(gè)毛布所消耗的時(shí)間以確定直到水完全滲入毛布所消耗的時(shí)間。根據(jù)時(shí)間評(píng)價(jià)毛布的水滲透性，并將根據(jù)對(duì)比實(shí)例3的嶄新毛布作為100。水滲透性按如下計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示于表2中。從表2中可以了解，可以確認(rèn)根據(jù)發(fā)明的實(shí)例的毛布具有高水平地保持壓縮和恢復(fù)的能力以及保持該壓縮和恢復(fù)能力的能力。還可確認(rèn)由于水在較短的時(shí)間期間內(nèi)滲入根據(jù)該發(fā)明的實(shí)例的毛布，所以毛布具有將水?dāng)D出濕紙幅的能力以及保持將水?dāng)D出濕紙幅的該能力的能力，并且該毛布由水快速浸濕。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根據(jù)本發(fā)明，毛布10、10a的棉絮纖維包含高聚合物彈性材料50并與其整體結(jié)合，從而形成棉絮纖維層。因此，即使毛布10、10a在擠壓的壓力下反復(fù)壓縮，毛布IO、10a在高聚合物彈性材料50的抗壓效應(yīng)的基礎(chǔ)上也顯示了卓越的保持壓縮和恢復(fù)的能力。包含于毛布10、10a中的高聚合物彈性材料50的數(shù)量越大，毛布10、10a所顯示的保持壓縮和恢復(fù)的能力就越好。包括吸水的l-甲基-2-吡咯烷酮的棉絮纖維層提供吸水的毛布結(jié)構(gòu)。從而，從將毛布10、10a安裝在造紙機(jī)之后而立即使用的開(kāi)始階段，足夠的水就能夠滲入毛布10、10a。因此，從將毛布IO、10a安裝在造紙機(jī)之后而立即使用的開(kāi)始階段，造紙機(jī)就能夠以最大速率運(yùn)轉(zhuǎn)。上文已描述了本發(fā)明的實(shí)施方式(包括修改方式和實(shí)例)。本發(fā)明不限于上面是實(shí)施方式，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以做出不同的改變和增加。貫穿各個(gè)視圖，同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的或?qū)?yīng)的部件。工業(yè)可用性根據(jù)本發(fā)明的用于造紙的毛布可用于造紙機(jī)的擠壓區(qū)域。權(quán)利要求1、一種用于造紙的毛布，包括基部和棉絮纖維層，其中所述棉絮纖維層包括棉絮纖維，該棉絮纖維包含在高聚合物彈性材料中并與其整體結(jié)合，并且所述棉絮纖維層包括1-甲基-2-吡咯烷酮。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于造紙的毛布，其中所述高聚合物彈性材料包括乳液樹(shù)脂，該乳液樹(shù)脂包括聚氨酯乳液、醋酸乙烯酯乳液、丁苯乳液和丙烯酸乳液的一個(gè)或多個(gè)。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于造紙的毛布，其中所述棉絮纖維包含20g/n至150g/m2的高聚合物彈性材料。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于造紙的毛布，其中包含在所述高聚合物彈性材料中的所述棉絮纖維層包括5g/n^至100g/ir^的1-甲基-2-吡咯烷酮。全文摘要根據(jù)本發(fā)明的用于造紙的毛布(10)帶有棉絮纖維層，所述棉絮纖維層包括棉絮纖維，該棉絮纖維包含在高聚合物彈性材料(50)中并與其整體結(jié)合。包含在高聚合物彈性材料(50)中的棉絮纖維層包括吸水的1-甲基-2-吡咯烷酮。從開(kāi)始使用階段，用于造紙的毛布(10)顯示作為毛布結(jié)構(gòu)的吸水性能。該毛布具有在較長(zhǎng)時(shí)間期間內(nèi)保持壓縮和恢復(fù)的能力，并且該毛布維持水?dāng)D出功能、濕紙幅的光滑功能以及濕紙幅的供給功能，直到毛布的使用期間結(jié)束。文檔編號(hào)D21F7/08GK101484634SQ20078002490公開(kāi)日2009年7月15日申請(qǐng)日期2007年7月5日優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日發(fā)明者大內(nèi)隆司申請(qǐng)人:市川株式會(huì)社